细胞的增殖-高考生物一轮复习讲义（人教版）解析版

[高中生物一轮复习教学讲义必修1]

第10讲细胞的增殖

考点一细胞生长和增殖的周期性

—一匚一眼新函两天不由主妻庾国

(1)生物体生长的原因：一是细胞的生长，二是细胞的分裂。

(2)细胞不能无限长大的原因

①细胞的表面积与体积比：细胞体枳越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。细胞相对

表面积与体积的关系限制了细胞的长大。

②细胞的核质比：细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度，细胞核中的DNA不会随细胞体积的扩大

而增加。细胞的核质比限制了细胞的生长。

一瓦底面而；竟④一不无臭花示装至「加施麻袤益至示根总g亩尾晟亮危♦露后瓦看瓦蓑三寡而区;蠢蠢麻y

和物质(如酶)所需要的空间决定的。

卵细胞与体细胞不同，卵细胞大小往往不受表面积与体积之比的限制，其原因是卵细胞的细胞质中储

存了大量的养料以满足早期胚胎发育所需，它与周围环境的物质交换较少。

丁一细而增髓南斯桂

(1)概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。

(2)图解:

(1)条件：连续分裂的细胞

(2)起点;一次分裂完成时

<(3)终点：下次分裂完成时

(4)特点：不同种类的细胞，细胞周期不同,

分裂间期与分裂期所占比例也不同

Gi期进"RNA和浙门M的分成.构别是微管筑向的合成.

拓展：细胞周期的不同表示方法

切胞数细胞数B组DNA含量在2N-4N之

间，说明细胞正处于DNA复

直方图制期；C组细胞中DNA含量

nhnnril已经加倍说明细胞处于G2期

02N2N-4N4N02N4/V

DNA和财含成DNA称将出或M期

I考点二细胞的有丝分裂和无丝分裂

德芬嘉务丽的痔言

分裂图像特点

时期

植物细胞-动物细胞

核①完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，

膜形成染色单体

核

间期②细胞适度生长

仁

壁③动物细胞中心体复制

'细胞

①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体

②植物：细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体(动

前期)物：中心体发出星射线，形成纺锤体)

您③核仁逐渐解体，核膜逐渐消失

④染色体散乱分布于纺锤体中央

①纺锤丝牵引染色体运动,使其着丝点排列在赤

道板上

中期

♦e②染色体形态稳定，数目清晰，便于观察

①着丝点分裂，如妹染色单体分开，染色体数目

1加倍

后期②子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极

①染色体变成染色质丝，纺锤丝消失

细

胞②核膜、核仁出现，形成两个新的细胞核

板

末期⑥③植物：赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展为细

ft胞壁(动物：细胞摸向内凹陷，细胞质缢裂成两

部分，一个细胞分裂成两个细胞)

注意说明(1)细胞有丝分裂过程中，细胞核内的染色体是均分的，但细胞器的分配是随机的，各种细胞

器的增生发生在间期。

(2)细胞分裂间期，可以发生DNA的复制、转录、翻译过程，在分裂期由「染色质高度螺旋变成染色体

而无法解旋，所以在分裂期只能进行翻译。

(3)后期着丝点是自动分裂的而与纺锤丝的牵引无关。若用秋水仙素抑制纺锤体的形成，没有纺锤丝的

牵引，细胞中染色体的数目仍可加倍。

(4)赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜卜.看不到：细胞板是

一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。

2.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用

细胞器名称细胞类型活动活跃的时期生理作用

核糖体动、植物整个细胞周期，但主要是间期有关蛋白质的合成

中心体动物、某丝低等植物前期纺锤体的形成

高尔基体植物末期细胞壁的形成

线粒体动、植物整个细胞周期提供能量

3.有丝分裂的意义

将亲代细胞的染色体经过复制，精确地平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间保持了遗传性状的稳

定性，对于生物的遗传具有重要意义。

4.动植物细胞有丝分裂异同点比较

不同点相同点

\匕较

有丝夕卜裂过程

类前\是否有中

前期：纺锤体形成木期：细胞质分裂方间期分裂期

心体复制

机制不同式不同

两极细胞板

1

［发出染色体平

染色体

高等植细胞壁)均分配到

无纺锤丝完成复

物细胞两个子细

［形成1

分割细

纺锤体胞（质）

两组中心细胞膜

粒（复制

染色体平

于间期）足、中央（染色体

动物细颂均分配到

有内陷完成复

胞1发出两个子细

星射线制

胞中

i形成缢裂细

纺锤体胞（质）

5.有丝分裂过程中DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量的变化曲线及曲线变化的

原因

模型变化原因规律分析

DNA含依

bca-*b：间期DNA复制c-*d：

4CJId

2C末期DNA随染色体平均分

①间期DNA分子复制使DNA含量加

配到两个子细胞中

0翳踹磕时期倍，但染色体没有加倍，而是每条染色

染色体数体上含有2条姐妹染色单体；②染色体

：后期着丝点分裂：加倍发生在后期着丝点分裂时；③DNA

4Nhig-hi-j

f[1末期染色体平均分配到两和染色体数目减半的原因相同

2N

个子细胞中

0S料除时期

染色单体数

n

4N

2N

q.m-n：间期DNA复制染色单体形成，每条染色体上的DNA分子数

翳露护期

0JS变为2,染色单体出现在G2期

斛条染色体上DNA含lit（个）p~q：后期着丝点分裂，染色单体消失，每条染色体上的DNA分子

2数变为1

1mqt

0M四£扇去时加

期期期期期

6.在分裂过程中不出现染色体和纺锤丝的变化，因此叫无丝分裂。

（1）过程：

细胞核延长一核中央向内凹陷一缢裂成两个细胞核一整个细胞向中央凹陷一缢裂成两个子细胞。

(2)特点：整个分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化，无核膜、核仁周期性地消失和重建，但是

DNA仍需要经过复制并平均分配到两个子细胞中。

(3)实例：蛙的红细胞。

।考点三(实验)观察植物细胞有丝分裂

I__________________________________________________________________________________________

1.实验原埋

(1)植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛，如根尖分生区、茎尖生长点等。

(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体的行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，判断这些细

胞处于有丝分裂的哪个时期。

(3)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)染色，以便于观察。

2.目的要求

(1)制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片

(2)观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较不同时期的时间长短。

(3)绘制植物细胞有丝分裂简图。

3.材料用具

(1)生物材料：洋葱(可用葱、蒜代替)。

(2)用具：显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪子，镶子，滴管，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。

(3)试剂：质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精,质量浓度为O.OlgmL」或0.02gmL」的龙

胆紫溶液(将龙胆紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中配制而成)或醋酸洋红液。

4.实验流程

流程操作步骤说明

实验前3〜4d,将洋葱放在广口瓶上，洋葱底部

根尖培养接触清水，放置温暖处，常换水，待根长约5cm

时取用

取材剪取根尖2〜3mm(注意取材时间)

洋葱根尖

善解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为

95%的酒精按1：1体积比混合；

装解离

时间:3〜5min；

片

盐酸海精(1:1)目的：使组织中的细胞相互分离开来

制

刍根尖

作漂洗液：清水；

漂洗时间:约10min；

目的：洗去解离液，防止解离过度

青水

根尖

整染色液：龙胆紫溶液或醋酸洋红液；

染色时间:3〜5min；

目的：使染色体（或染色质）着色

龙胆紫溶液

用镇子将处理过的根尖放在载玻片上，加一滴清

制片水，并用镒子尖把艰尖弄碎，盖上盖玻片，再在

苞上面加一片载玻片；用拇指轻压，使细胞分散开

先低倍镜观察：找到分生区细胞（方形、排列紧

密）；

观察后高倍镜观察：找出各时期细胞，观察各时期染

色体的形态和分布特点并记录各时期的细胞数

目

中期细胞绘图要点：植物细胞形态近方形，着丝

绘图点排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体，无核

等膜、核仁和中心体

实验注意事项

!①剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，剪取长度不宜过长，剪取的时间一般在上午10点至下午2点左i

!右，此时分生区细胞分裂旺盛。:

［②解离所用药液是由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1：1混合而成的，其作用是使|

：组织中的细胞相互分离开来。；

③解离时间应严格控制。解离时间过短，细胞在压片时不易分散开；时间过长，解离过度，无法取出1

：根尖进行染色和制片。i

④漂洗所用的液体是蒸储水，其作用是洗去解离液，防止解离过度。先漂洗后染色，顺序不能颠倒，

，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。

；⑤染色时，染液的浓度和染色时间必须掌握好。染色不能过深，否则视野下会一片紫色，无法观察细1

i胞图像。

i⑥压片时用力必须恰当。用力过重会将组织压烂，压碎盖玻片；用力过轻则细胞未分散开，二者都将i

］影响观察。

i⑦在解离过程中细胞」被盐酸杀死（龙胆紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色，表明细胞己丧失生物活：

：性，生物膜已不具选择透过性），因此，显微镜下观察到的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态变化。若:

;视野中找不到处于某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中寻找。!

⑧一个细胞周期的分裂间期经历时间长，分裂期经历时间短，所以在观察细胞有丝分裂时大多数细胞：

i都处于分裂间期。

i⑨在观察细胞的有丝分裂时，应选取分裂期相对较长的细胞作为实验材料，这样比较容易观察到处于:

［不同分裂时期的细胞图像。

1⑩中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察的最佳时期。I

:概念区分i

（1）根尖和分生区不是同一概念。根尖长度一般选5cm左右，而分生区只在其最前端的2〜3mm（包藏：

［于根冠之下）内，只有分生区细胞才进行细胞分裂。实验时剪取3mm左右即可，不能过长，否则看到的大|

［多数是伸长区的细胞。先在低倍镜下找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密；再换用高倍镜。：

!若找到长方形细胞，则观察到的是不再分裂的伸长区细胞（见右图）。

k

M-K

:

伊

箕

区

•

犷

r

K.•

根

以

1.如图是高等动物的细胞周期示意图，图1中①〜⑥表示细胞周期的不同时期，其中③〜⑥表示分裂期:

图2表示蛋白A、B、D、E在细胞周期中表达量的变化情况。下列有关叙述错误的是（）

A.G1期和②时期均可进行转录和翻译过程，①时期的细胞中蛋白A含量逐渐增加

B.⑤时期会出现染色体数目加倍，⑥时期细胞缢裂分为两个细胞

C.蛋白E和蛋白B都能周期性地合成和分解，且功能相同

D.③时期染色质丝螺旋缠绕形成染色体，蛋白A可能是染色体的组成成分

I答案］C.［解析］本题设立了细胞周期中各种蛋白表达量的变化情况这一情境，要求考生能够根据题图

中的信息，对具体的生命现象进行预测和解释，体现了科学思维这一核心素养。分析图1、图2可知，G.

期表示间期中的DNA复制前期，主要进行RNA和蛋白质的合成，②时期表示间期中的DNA复制后期，

还有RNA和蛋白质的合成，故G期和②时期均可进行转录和翻译过程；①时期表示间期中的DNA复制

期，蛋白A在该时期含量逐渐增加，A正确。⑤时期代表有丝分裂后期，姐妹染色单体分开成为两条子染

色体，故染色体数目加倍；⑥时期代表有丝分裂末期，细胞缢裂成两个子细胞，B正确。蛋白E和蛋白B

都能周期性地合成和分解，但在有丝分裂的不同时期起作用，参与的生理过程不同，功能也不同，C错误。

③时期表示有丝分裂前期，染色质丝螺旋缠绕形成染色体，②时期细胞已完成DNA复制，而蛋白A在此

时含量达到最大，在③时期迅速降低，说明蛋白A可能是组成染色体的蛋白，D正确。

2.果蝇体细胞中有8条染色体，下列说法正确的是（）

A.有丝分裂后期，细胞每一极都有4条染色体

B.有丝分裂中期染色单体和染色体均为8条

C.有丝分裂后期核DNA分子数与染色体数相同

D.有丝分裂末期细胞中央可以观察到细胞板

I答案IC.［解析］有丝分裂后期，由于着丝点分裂，果蝇体细胞中有16条染色体，在细胞的两极各有8

条染色体，A项错误；有丝分裂中期，果蝇体细胞中染色体为8条，染色单体为16条，B项错误；有丝分

裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍，核DNA分子数与染色体数相同，C项正确；植物细胞在有丝分裂末

期会形成细胞板，而动物细胞在有丝分裂末期不会形成细胞板，D项错误。

3.有丝分裂过程中，不仅有细胞核与染色体的变化，多种细胞器也参与了分裂过程。下列关于细胞器作用

的叙述错误的是（）

A.细胞分裂所需的全部能量均由线粒体提供

B.分裂间期核糖体上合成了组成染色体的蛋白质

C.动物细胞分裂前期，两组中心粒之间发出星射线形成纺锤体

D.植物细胞分裂末期，高尔基体参与形成细胞壁

［答案］A.［解析］有丝分裂所需要的能量主要由线粒体提供，但也可由细胞质基质提供，A错误；细胞

分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，而蛋白质是组成染色体的主要成分之一，核糖体是蛋

白质合成的场所，B正确；动物细胞分裂前期，两组中心粒之间发出星射线形成纺锤体，C正确；植物细

胞分裂末期，在赤道板的位置出现细胞板，细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁，在此过

程中有高尔基体参与，D正确。

4.如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述错误的是（）

A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段

B.图1中DE段的细胞染色体数H加倍，但核DNA含量不变

C.图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段

D.有丝分裂过程不会出现隆2中d所示的情况

［答案|C.［解析|有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，

对应图1的CD段，A正确；图1中DE段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核

DNA含量不变，B正确；图2中a表示有丝分裂后期，对应图1中的EF段，c可表示G1期，对应图1中

的AB段，C错误；图2中d表示染色体:DNA=2：L这种情况不存在，D正确。

5.某科学家用培养基（其中的T和U被放射性同位素标记）培养蚕豆根尖分生区细胞，观察其有丝分裂，已

知蚕豆有丝分裂周期为17.3小时，根据这两种碱基被细胞利用的速率绘制的曲线如图所示。、.列对此结果

的分析，错误的是（）

A.b点对应时刻，细胞正大量合成RNA

B.d点对应时刻，细胞中DNA含量达到最大值

C.ce段，细胞中染色体数目不会改变

一个细胞周期

D.在显微镜下，处于ae段的细胞数目最多

I答案IB.［解析］在b点对应时刻，细胞大量利用尿嗓咤核糖核昔酸，说明细胞正大量合成RNA,A正

确；d点对应时刻